盘点不同球类运动，谁是“球中之王”？******

　　近日，在世界杯比赛中

　　葡萄牙队3比2险胜加纳队

　　下半场，C罗通过点球

　　帮助葡萄牙队取得领先

　　图源：FIFA

　　被判点球后C罗亲吻足球

　　他闭上双眼，深呼吸

　　然后助跑、果断起脚

　　皮球势大力沉直窜对方球门

　　图源：新华社

　　C罗也成为历史首位

　　连续五届世界杯取得进球的球员

　　大家观看比赛时有没有想过

　　在如此多的球类运动中

　　足球的球速是最快吗？

　　哪种球飞得最远？

　　球速之“王”竟然是它？

　　所有球类运动无非是用手、脚、球棒或球拍击打球，球的尺寸、形状和重量差异使得它们具有不同的速度以及运动轨迹。

　　那么问题来了，在这些球类运动中，速度最快的是哪种球？是令人热血沸腾的足球，是挥汗如雨的网球，还是快得看不清轨迹的乒乓球？

　　图源：摄图网

　　答案其实是外形最不像球的羽毛球。

　　目前吉尼斯官方认可的最快的羽毛球记录来自丹麦选手科丁，2017年1月10日，在印度羽毛球超级联赛上，科丁在正式比赛中杀出一记速度高达426 公里/小时（约118 m/s）的杀球。这意味着什么？这个记录中羽毛球的最高速度，比“复兴号”动车组列车最高运行时速（400公里/小时）还要快。

　　图源：Physics of ball sports各种球类运动的最高运动速度

　　羽毛球为什么能飞得那么快？原因其实并不复杂，主要是因为羽毛球比较轻（重量只有5克），并且球拍足够长（不超过680mm）。

　　图源：Annu. Rev. Fluid Mech 各种球的尺寸、重量及速度等基本参数

　　球体在空中的运动往往只受到空气阻力和重力的作用，它的速度一般只会逐渐减小（篮球等例外）。想要获得最快的运动速度，球体需要在离开运动员接触的瞬间获得最大的加速度。相对于网球、足球和其它球体，羽毛球非常轻，因此同等大小的力在它身上则会产生更大的加速度。

　　图源：Physics of ball sports 高尔夫球和羽毛球的挥拍动作

　　最能“飞”的球——高尔夫球

　　高尔夫球是飞得最远的球，单次击球可以移动200米以上，标准高尔夫球场，一般布置18个球洞，总长度要控制在6002～6400米，球场面积50～75公顷（1公顷=10000平方米），实际大小要根据球场的地形来确定。

　　不仅如此，高尔夫还走出了地球，成为了首个星际间的球类运动项目。1971年2月6日，执行阿波罗14号任务的宇航员艾伦·谢帕德（Alan Shepard）挥动球杆在月球上打起了高尔夫球，从而使他成为有史以来第一位，也是目前唯一一位在月亮上打过高尔夫球的人。

　　图源：NASA 正在月球打高尔夫球的宇航员艾伦

　　高尔夫球有一个让人大跌眼镜的现象：越是光滑的高尔夫球，越是飞不远。

　　我们都认为，球形是最完美的形体，表面越是光滑，则在飞行的过程中，球面与大气的摩擦就越少，同等用力的情况下，理应飞得越远。但是，高尔夫球不是这样。

　　图源：《高尔夫50年》高尔夫球的变迁

　　毛根海教授所著《奇妙的流体运动科学》一书中，有这么一个数据：同等条件下，布满小酒窝的高尔夫球，它在飞行中所受到的阻力只有光滑球的一半，而飞行距离是光滑球的5倍。物体在流体中运动时，前后压力差所带来的阻力就叫做“形状阻力”。现代核潜艇使用“水滴型”外形就是为了减少形状阻力。

　　图源：科普中国

　　如上图，顶部的垂直竖版，其形体阻力最大，原因是其后方的“低压区”面积最大，第二个球体的低压区有所减少，直至底部的水滴型，其形状阻力最小。通过流体力学实验，人们发现，光滑的与布满小酒窝的球相比，后者产生的低压区面积更少。球上的无数小酒窝，它可以起到让空气紧贴球面的作用，这使得平滑的气流能顺着球体表面延伸到更靠后的位置时才产生分离。

　　图片来自航空航天工程师Jeffrey A. Scott

　　最受欢迎的球类运动——足球

　　无论是从影响力、参与人数还是赛事热度来看，足球都是当之无愧的世界第一运动。不过今天既然讲到球速和形体阻力的问题，那么我们也一起来看看足球缝线对足球轨迹的影响。

　　图源：百度百科

　　普天同庆足球是2010年南非世界杯决赛阶段设计的新款足球，也是最近几届世界杯中，最饱受批评的一个足球。在它还刚刚面世时，生产厂家就宣传说：这个球只用了8块表皮就将足球拼接完成，完美地包住了内胆，这是史上最圆的足球。

　　然而，这颗球却是守门员的“噩梦”。空气动力学家梅塔博士提出，“粗糙度的大小，决定了出现‘蝴蝶球效应’的最佳临界速度是多少。”

　　蝴蝶球轨迹蝴蝶球指的是球在空中飞行时几乎没有旋转，从而导致它的飞行轨迹不可预测，守门员很难判断。蝴蝶球的原理是球表面上有缝线，在飞行过程中，气流经过缝线时，会产生更多湍流，由于左右不对称，湍流增加了球侧面的偏转力。尾流左右摇摆，飞行飘忽不定，如飞舞蝴蝶。

　　图源：中国科普博览常规足球通常将32块球面通过缝线拼合而成，缝线的总长度以及缝线的深度决定了足球的光滑度，缝线越多越粗糙。常规足球一般在48公里每小时球速时才会产生最大化的“蝴蝶球效应”。

　　而普天同庆足球，由于其总缝线长度很短，导致其成为当时最光滑的足球，经过空气动力学试验，人们发现，在80～88公里每小时球速时，普天同庆才会产生最大化的蝴蝶球效应，而80公里左右时速恰恰是射门，以及任意球的典型球速。

　　END

　　资料来源：央视科教、科普中国、中国科普博览、知乎

　　整理：董小娴

在这里，智慧生活触手可及******

　　【乌镇聚焦】

在这里，智慧生活触手可及

——2022年世界互联网大会“互联网之光”博览会体验

光明网记者 孔繁鑫 邱晓琴 李政葳

　　数字时代，未来的智能生活是什么样？每年的“互联网之光”博览会，都聚集了各式各样的新技术、新产品、新应用，堪比一场互联网界的“嘉年华”。11月8日，作为2022年世界互联网大会乌镇峰会的重要组成部分，“互联网之光”博览会如约而至。

　　“一件件令人目不暇接的数字产品，一项项令人先睹为快的‘黑科技’，就是中国与世界各国企业相互携手，建设数字中国、数字社会的‘互联网之光’……”在博览会开幕式上，浙江省副省长卢山这样说。

　　今年博览会设置了展览展示、新产品新技术发布、人才相亲会三大板块，共有40个国家和地区的400余家中外企业参展。通过“线下实景+线上云展”的方式展示，并首次开设了“互联网之光云展厅”，利用3D、虚拟现实技术，打造沉浸式、365天不落幕的“线上云展”。

　　“飞艇无人机”由浙江省桐乡市乌镇鹰航科技有限公司自主研发，通过将飞艇技术和无人机技术相结合，让其既能在空中保持足够的机动能力，又能长时间进行空中作业。该产品可广泛应用于直播拍摄、巡查测绘、应急通信等场景。光明网记者 赵金悦摄/光明图片

　　科技向善惠及民生

　　“互联网+”正在改变着人们的衣食住行。近年来，新能源汽车日益普及，也加大了人们对充电桩的需求。博览会现场，一辆可以随停随充、无忧续航的智能移动充电桩，吸引了不少“有车一族”的围观。

　　这款名为“闪电1.0”的充电桩由宁波中意摩源新能源科技有限公司研发。技术工程师李铁介绍，用户可以通过小程序一键呼叫充电桩，接单后充电桩将自动行驶至车辆旁，平均半个小时即可完成充电。据了解，这款充电桩将在上海浦东机场首先投入运营。

　　在国家医疗保障局展台区域里，来自浙江、河北、海南等地的“村医通”智能终端、互联网医院等案例在这里集中展示。“当地3000多个村卫生室都配备了基层智慧医保平台，村民只需简单几步，就可以完成就医费用结算、医保缴纳等。”海南省医保局信息办主任王衍说。

　　外卖骑手安全问题一直备受关注。博览会现场展出的一款智能头盔，运用物联网、大数据、人工智能等技术，在设计中加入了传感器和硬件模组，可以有效帮助骑手识别风险。“如果骑手摔倒或受到撞击，头盔会启动SOS模式，可以向紧急联系人发送骑手位置坐标短信。”现场工作人员介绍。

　　“之江天目”异构智能计算机是之江实验室研发的全球首台基于开放计算规范的千卡规模液冷智能计算机，该计算机可支撑超千亿参数巨量模型的高效、并行训练。光明网记者 潘迪摄/光明图片

　　数字医疗、移动充电、智能头盔，这些仅仅是博览会上技术惠民的缩影。展区内各类新技术、新产品琳琅满目，不仅亮眼、炫酷、新潮，还深度融入人们生活当中，让科技魅力彰显人性温度。

　　新技术护航网络安全

　　对准镜头、张嘴摇头……摄像头在捕捉到观众动作后，屏幕上原本静态的人像瞬间“动”了起来，动作幅度与真人几乎完全一致。在瑞莱智慧展位上，技术人员现场演示了黑客如何利用“AI换脸”破解线上银行的人脸核验系统等场景。

　　“这背后采用了深度合成技术，要警惕被黑产分子用于新型诈骗。对此，我们可以利用技术创新、技术对抗等方式，持续提升、迭代深度合成检测能力，推动深度合成技术的健康发展。比如，扩展深度合成溯源、深度合成鉴定等。”相关技术人员这样建议。

　　随着互联网应用的不断发展，网络安全风险已经成为不可忽视的问题。在安恒信息展位上，摆放着各类大会上的纪念“火炬”。从北京奥运会、武汉军运会，到杭州亚运会、成都大运会，诸多大型活动都有安恒信息网络安保服务的身影。

　　国家电网展示的“水下电缆巡检机器人”主要用于湖泊、河流等水域水下电缆故障巡视和定位查找工作，最大潜入深度可达150米。光明网记者 赵金悦摄/光明图片

　　“我们通过建立云端7×24小时托管服务，使本地的报警数据上传云端，让身处云上的网络安全专家掌控全局动态，可以及时远程接入处置安全警报，有效护航中小企业网络安全。”安恒信息高级副总裁郑赳说。

　　在展会过道上，记者遇到卡巴斯基大中华区总经理郑启良，聊起近年来备受关注的勒索软件问题。“与普通网络病毒相比，人们应对勒索病毒攻击需要长期跟踪溯源。近年来，卡巴斯基逐渐打造以预测、防御、响应、检测四大模块为基础的自适应安全体系，可以做到快速响应新兴勒索软件。”郑启良说。

　　数字化赋能低碳生活

　　实现碳达峰、碳中和目标，科技创新至关重要。记者在逛展时发现，博览会现场设置了“数字双碳”主题展区。在这里，参展单位带来了多项低碳环保技术，为节能减排提供创新解决方案。

　　数字化如何应用于电力系统？在国家电网展台大屏幕上播放了不少可借鉴案例。比如，为提高光伏发电利用效率，国家电网桐乡市供电公司联合国电南瑞科技研发“光伏伴侣”装置，在桐乡当地得到率先应用。

11月8日，“互联网之光”博览会开幕。光明网记者 赵金悦摄/光明图片

　　该公司党建部副主任曹鑫说，桐乡市高桥街道楼下角村太平台区应用“光伏伴侣”装置后，最高相电压与台区出口端电压比由8.86%下降到1.68%，相间电压平衡水平提高了5倍多。“希望搭载这一技术插件接入楼宇电力系统，可以实现楼宇空调温度的自动调节。”

　　网上点餐时，你是否会选择“无需餐具”？出行时，你搭乘公共交通的概率有多少？通过阿里巴巴的“88碳账户”体系，人们日常生活中的减碳量可以被计算清楚。在阿里巴巴展台，现场数据显示，仅在今年“618电商节”期间，淘宝天猫平台中高效能消费电子商品成交订单对应减碳量就达15.3万吨，人们低碳生活习惯逐渐养成。

　　在接下来的三天里，博览会现场还将推出“互联网之光发布厅”品牌，遴选优质内容进行新技术新产品首发、理论成果首发和特色场景发布。中国产品主数据标准生态系统、智能车载创新解决方案、2022年长三角新型信息消费示范成果、2022年浙江数据开放创新应用大赛获奖成果等将重磅首发。此外，还将升级打造人才相亲会品牌，以“云聘会+人才空中宣讲会+产业人才发展大会”形式，进一步释放展会红利。

　　《光明日报》（ 2022年11月09日 09版）

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